Segmented polyurethanes containing movable rotaxane units on the main chain: Synthesis, structure, and mechanical properties
Segmented polyurethanes containing movable rotaxane units on the main chain: Synthesis, structure, and mechanical properties
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主链上含有可移动轮烷单元的嵌段聚氨酯：合成、结构和机械性能
DOI：
10.1016/j.polymer.2020.122358
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发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
4.6
通讯作者：
Takata Toshikazu
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Sawada Jun;Sogawa Hiromitsu;Marubayashi Hironori;Nojima Shuichi;Otsuka Hideyuki;Nakajima Ken;Akae Yosuke;Takata Toshikazu
在这项研究中，使用在每个轮轴组件中都有一个羟基的[2]轮烷二醇，以高收率（>83%）合成了分段聚氨酯（spu），包括那些具有轮烷结构的聚氨酯。采用传统的预聚体方法在软段和软段与硬段交界的不同位置引入轮烷结构。通过拉伸试验对成形spu的力学性能进行了评估，研究人员确定，引入适量的轮烷结构可以提高spu的延展性、韧性和应力松弛性能。差示扫描量热法（DSC）、衰减全反射傅里叶变换红外光谱（ATR-FT-IR）和同步加速器x射线测量结果表明，spu的相分离结构几乎与轮烷的添加量无关。高度可移动的轮烷支架甚至可以有效地增韧SPU， SPU是一个物理交联的网络，而不会改变它们的相分离结构。
In this study, segmented polyurethanes (SPUs), including those with rotaxane structures, were synthesized in high yields (>83%) using a [2]rotaxane diol that has a hydroxy group in each wheel and axle component. The traditional prepolymer method was applied to introduce rotaxane structures at different locations in the soft segment and at the boundary between soft and hard segments. The mechanical properties of the formed SPUs were evaluated via tensile tests, and we determined that the introduction of an appropriate amount of rotaxane structure improved their extensibility, toughness, and stress-relaxing properties. Differential scanning calorimetry (DSC), attenuated total reflection Fourier transform infrared spectroscopy (ATR-FT-IR), and synchrotron X-ray measurements revealed that the phase-separated structures of the SPUs were almost independent of the amount of rotaxane. The highly movable rotaxane scaffold was even effective for toughening the SPU, which is a physically cross-linked network, without changing their phase-separated structures.
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通讯作者：
Daisuke Aoki・Satoshi Uchida・Tosikazu Takata